Ученые из Университета Оклахомы провели исследование, посвященное природе двойных систем объектов пояса Койпера, и опровергли гипотезу, что сверхширокие двойные системы являются реликтами древней Солнечной системы. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Сверхширокие двойные (UWB) — это пары объектов, находящихся в поясе Койпера, которые гравитационно связаны, но разделены на значительные расстояния, иногда достигающие десятков тысяч километров. Эти системы особенно важны для изучения, поскольку их существование помогает понять динамические процессы в ранней Солнечной системе. Ранее считалось, что такие системы возникли в стабильных условиях раннего пояса Койпера и сохранились в неизменном виде, несмотря на миллиардолетние эволюционные изменения.
Метод исследования включал компьютерное моделирование динамической эволюции двойных систем в поясе Койпера. Ученые ввели в модели взаимодействия с пролетающими транснептуновыми объектами (ТНО) и включили эффекты гравитационных возмущений. Эти возмущения, как оказалось, играют ключевую роль в формировании структуры сверхшироких систем. Модели охватывали 4 миллиарда лет эволюции, что соответствует возрасту современной Солнечной системы.
Симуляции показали, что пролеты ТНО и гравитационные возмущения способны раздвигать тесно связанные двойные системы, превращая их в сверхширокие. Исследователи оценили, что примерно 10 процентов таких систем могли стать UWB за время существования Солнечной системы. Однако более плотные двойные системы с меньшими расстояниями между объектами остаются устойчивыми и менее подвержены этим эффектам.
Интересно, что количество транснептуновых объектов в современной Солнечной системе слишком мало, чтобы существенно влиять на существующие UWB. Однако в раннем поясе Койпера такие взаимодействия были значительно более интенсивными. Это позволило объяснить, почему UWB, скорее всего, не являются первичными системами и не отражают структуру изначальной Солнечной системы.
